Auswirkungen von Höhentraining auf den Körper

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Was ist Höhentraining?
2.1. Geschichte der Bergmedizin und des Höhentrainings
2.2. Anwendung des Höhentrainings
2.2.1. Vorbereitung für Wettkämpfe in Höhen
2.2.2. Vorbereitung für Wettkämpfe im Flachland
2.3. Arten des Höhentrainings
2.3.1. Live high – train high (LHTH)
2.3.2. Live high – train low (LHTL)
2.3.3. Live low – train high (LLTH)
2.4. Trainingsablauf in der Höhe (LHTH)

3. Auswirkungen der Hypoxie beim Höhenaufenthalt
3.1. Veränderungen auf pulmonaler Ebene
3.2. Erhöhte Erythropoiese
3.2.1. Sauerstoffabhängigkeit der Erythropoiese
3.3. Veränderungen auf muskulärer Ebene

4. Leistungsfähigkeit in der Höhe
4.1. Maximale Sauerstoffaufnahme
4.2. Dauerleistungsgrenze
4.3. Bewegungsökonomie
4.4. Hyperventilation

5. Gefahren des Höhentrainings
5.1. Wetter
5.2. Strahlung
5.3. Höhenkrankheit
5.3.1. Akute Höhenkrankheit (AMS)
5.3.2. Höhenlungenödem (HAPE)
5.3.3. Höhenhirnödem (HACE)

6. Reflexion

7. Quellenverzeichnis
7.1. Literaturverzeichnis
7.2. Internetquellen
7.3. Abbildungsverzeichnis

8. Schlusserklärung

1. Einleitung

Höhentraining gewinnt bei Sportlern weltweit an Bedeutung. Die Forschung in diesem Bereich hat eine ungefähr 50 Jahre lange Geschichte. Zunehmend bereiten sich Sportler durch Training in höheren Gegenden auf Wettkämpfe vor, weil angenommen wird, dass sich so ihre Leistungsfähigkeit verbessert. Allerdings sind weite Bereiche des Höhentrainings noch wenig erforscht, so besonders Teilgebiete bei der Höhenkrankheit. Es gibt außerdem sehr unterschiedliche Ansätze für den Ablauf eines effektiven Höhentrainings.

In dieser Arbeit werden die bisher bekannten Auswirkungen des Höhentrainings mit ihrem physiologischen Hintergrund erläutert. Dazu gehören sowohl positive als auch negative Effekte des Trainings. Auf die speziell in der Höhe auftretenden Gefahren wird hingewiesen.

Wirkmechanismen, die bereits weitgehend bekannt sind, werden bis zur Ebene der Zellorganelle dargestellt. Weniger erforschte Zusammenhänge werden kritisch beleuchtet. Ziel dieser Arbeit ist es, am Schluss die positiven und negativen Effekte gegeneinander abzuwägen und den Nutzen des Höhentrainings einzuschätzen. Das soll dem Leser einen Überblick über gesicherte und über mögliche Folgen des Höhentrainings verschaffen.

Als erstes wird der Begriff Höhentraining erläutert, außerdem die Geschichte und seine bisherige Anwendung. Ich stelle verschiedene Arten des Höhentrainings vor und verschaffe einen Überblick über deren positive und negative Folgen. Ausführlicher eingegangen wird auf das klassische Höhentraining.

Die Hauptursache für die besonderen Bedingungen in der Höhe - die Hypoxie - und ihre Auswirkungen auf die einzelnen Organe bzw. Stoffwechselreaktionen werden ausführlich beschrieben. Auch erkläre ich, wie die Leistungsfähigkeit während des Höhentrainings beeinträchtigt ist und welche Faktoren sich im Laufe des Höhentrainings verändern.

Nach dieser Darstellung der hauptsächlich positiven Folgen des Höhentrainings folgt eine Zusammenstellung der möglicherweise auftretenden negativen Begleiterscheinungen eines Höhentrainings, wozu äußere Gefahren aber auch die Höhenkrankheit mit ihren Symptomen, Ursachen und Behandlungsmöglichkeiten zählen.

In dieser Arbeit wird nicht auf die Simulation eines Höhentrainings eingegangen, die zu ähnlichen Effekten führen kann. Höhentraining im Zusammenhang mit Doping ist ebenfalls nicht Thema meiner Ausführungen.

2. Was ist Höhentraining?

Unter Höhentraining versteht man das Training in der Höhe unter Ausnutzung charakteristischer Bedingungen, insbesondere des verminderten Sauerstoffpartialdruckes. Die Hypoxie bewirkt im Körper Sauerstoffmangelerscheinungen, auf die dieser mit entsprechenden Anpassungsmechanismen reagiert.^[1]

Allgemein dient das Höhentraining der Verbesserung insbesondere der Ausdauerleistungsfähigkeit, wodurch es gerade für Hochleistungssportler geeignet ist.^[2]

2.1. Geschichte der Bergmedizin und des Höhentrainings

Schon sehr früh wurde beobachtet, dass mit steigender Höhe die Leistungsfähigkeit abnimmt und verschiedene Krankheiten auftreten können. Einer der ältesten Berichte stammt von dem Chinesen Hui Jiao. Dieser reiste 403 vor Christus zur Seidenstraße und beschrieb, dass sein Kamerad in 5000 Metern Höhe Schaum vor dem Mund hatte, Kraft verlor, ohnmächtig wurde und schließlich starb. Heute weiß man, dass das die Symptome eines Lungenödems sind. Außerdem nennen die Chinesen manche Teile des Himalayas „Kopfschmerzberge“, da sie in diesen Höhen oft an Kopfschmerzen litten, welche ebenfalls Anzeichen der Höhenkrankheit sind. Auch Mogul Mirza Mohammed Haider, der sein Heer 1527 auf das über 4000 Meter hohe tibetische Plateau führte, beschwerte sich über die schlechte Leistungsfähigkeit seiner Soldaten. Diese litten unter Atemnot und Halluzinationen.^[3]

1786 begann Horace Benedict bei seiner Montblanc-Besteigung systematisch Daten auszuwerten. Er stellte fest, dass die Veränderung der Atmung, der Herzfrequenz, die verminderte Leistungsfähigkeit und die Höhenkrankheit auf die Druckabnahme in der Höhe zurückzuführen sind. Seit Ende des 19. Jahrhunderts ist die große Bedeutung des Sauerstoffpartialdruckes für fast alle Symptome in der Höhe bekannt. Im 20. Jahrhundert wurde bewiesen, dass die Leistungsfähigkeit sinkt, je niedriger der Sauerstoffpartialdruck ist und dass die Klimabelastung des Körpers durch eine Temperaturabnahme um 0,63°C pro 100 Höhenmeter ansteigt.^[4]

Seit den Olympischen Sommerspielen in Mexico City 1968, welche in 2300 Metern über Normal Null stattfanden, werden die Effekte eines Höhenaufenthalts für den Sport ausgenutzt. Bei den Sommerspielen erzielten besonders die Langstreckenläufer aus dem Hochland in Äthiopien und Kenia große Erfolge. Andererseits waren alle Ausdauersportler bei diesen Olympischen Spielen wegen des geringen Sauerstoffpartialdruckes gegenüber den Kurzstreckenläufern benachteiligt. Deshalb versuchten sich die Sportler nach diesen olympischen Spielen auf solche Höhen vorzubereiten, indem sie in der Höhe trainierten und schliefen. Später wurde dieser „Akklimatisationseffekt" schon bald als Training für Wettkämpfe in tiefer gelegenen Gebieten genutzt.^[5]

2.2. Anwendung des Höhentrainings

2.2.1. Vorbereitung für Wettkämpfe in Höhen

In Höhen sind die Bedingungen für Sport ungünstiger als im Flachland. Da der Luftdrück niedriger ist, befindet sich in einem bestimmten Luftvolumen in der Höhe weniger Sauerstoff, das heißt der Sauerstoffpartialdruck ist geringer als im Flachland. Aus diesem Grund muss sich der Sportler an diese Höhe gewöhnen, damit er bei Wettkämpfen gegenüber denen, die in solch einer Höhe leben, nicht benachteiligt ist. Dieser Prozess heißt Akklimatisation. In der Regel dauert die Akklimatisation bis zu 3 Wochen.^[6]

Eine Akklimatisation ist allerdings nur für den Ausdauersport notwendig. Denn Höhentraining hat auf kurze Belastungen wie Sprints keine Auswirkungen.^[7]

2.2.2. Vorbereitung für Wettkämpfe im Flachland

Durch Höhentraining verbessert sich die Ausdauerleistungsfähigkeit. Der wesentliche Grund dafür ist, dass die maximale Sauerstoffaufnahmefähigkeit des Blutes erhöht wird. Dieses ist unter anderem auf den Anstieg der roten Blutkörperchen (Hämoglobin) im Blut und einer Zunahme der Enzymaktivität für die aerobe Energiebereitstellung in der Muskulatur zurückzuführen, welche beide durch das Höhentraining induziert werden. So sollen die Sportler neues Blut bilden, was dazu führt, dass sie im Flachland mehr Sauerstoff aufnehmen können, als sie ohne Höhentraining in der Lage wären.7,8

Während für Ausdauersportarten das Höhentraining als Vorbereitung auf Wettkämpfe in der Höhe unumstritten sinnvoll ist, gibt es unterschiedliche Meinungen und Untersuchungsergebnisse bezüglich der Effekte des Höhentrainings bei Vorbereitungen auf Wettkämpfe im Flachland.^[8]

2.3. Arten des Höhentrainings

Beim Höhentraining unterscheidet man verschiedene Arten, die jeweils im Trainings- und Schlafort variieren.9

2.3.1. Live high – train high (LHTH)

Beim klassischen Höhentraining lebt und trainiert der Sportler zwischen 1500 und 1800 Meter Höhe, in sogenannter mittlerer Höhe. Es wird hauptsächlich dafür genutzt, sich auf Wettkämpfe in den Höhen vorzubereiten. Die Akklimatisationszeit dauert in solchen Höhen zwischen drei und vier Wochen. Allerdings findet in diesen Höhen keine ausgeprägte Blutneubildung statt, da man sich dafür mindestens zwei Wochen in 2500 Metern Höhe aufhalten muss.^[9]

Das LHTH-Training kann auch zur Vorbereitung für Wettkämpfe im Flachland genutzt werden. Allerdings muss dann das Schlafen und Trainieren in 2500 Meter Höhe stattfinden, damit der Sportler genug neue rote Blutkörperchen bilden kann, um die Sauerstoffaufnahme im Flachland zu erhöhen. Ein Nachteil dieses Trainings ist die zwangsläufig verringerte Trainingsintensität, weil man wegen des Sauerstoffmangels (Hypoxie) schneller erschöpft ist.^[10]

2.3.2. Live high – train low (LHTL)

„Beim Höhentrainingskonzept ‚Live high – train low‘ wird in der Höhe geschlafen und möglichst viel Zeit verbracht, während das Training in tiefen Lagen stattfindet.“ [Swiss Olympic Association (Hrsg.) (2005, S. 21)].10 Das LHTL- Training wird als optimiertes LHTH- Training angesehen. Denn durch das Leben in der Höhe werden neue rote Blutkörperchen gebildet und der Sportler kann im Flachland mit voller Intensität trainieren, da dort kein Sauerstoffmangel herrscht. Aus diesem Grund wird dieses Training für Wettkämpfe in den Höhen und im Flachland genutzt.10

2.3.3. Live low – train high (LLTH)

Bei dem LLTH- Training wird in hohen Lagen trainiert und die Freizeit in tieferen Gegenden verbracht. Dabei ist es auch möglich die Höhe zu simulieren, ohne dafür verreisen zu müssen.11

Das Ziel des LLTH- Trainings ist es, die anaerobe Leistungsfähigkeit zu erhöhen. Eine Verbesserung der Sauerstoffaufnahme findet dabei nicht statt. Aus diesem Grund wird dieses Training auch Hypoxietraining genannt. Denn es wird unter Sauerstoffmangel trainiert, aber unter normalen Bedingungen geschlafen.^[11]

Eine Leistungsverbesserung nach dieser Trainingsart kann eventuell auf pulmonale Anpassungsvorgänge bzw. muskuläre Adaptation zurückgeführt werden.^[12]

[...]

^[1] Rost, R. (Hrsg.), Lehrbuch der Sportmedizin, S. 598

^[2] Weineck, Anka; Weineck, Jürgen, Leistungskurs Sport Band 2, S. 118

^[3] Küpper, Thomas; Ebel, Klaas; Gieseler, Ulf (Hrsg.), Moderne Berg- und Höhenmedizin, S. 25-27

^[4] Küpper, Thomas; Ebel, Klaas; Gieseler, Ulf (Hrsg.), Moderne Berg- und Höhenmedizin, S. 27-30

^[5] Küpper, Thomas; Ebel, Klaas; Gieseler, Ulf (Hrsg.), Moderne Berg- und Höhenmedizin, S. 155-156

^[6] Kasprak, Tobias, Höhentraining, http://www.dr-gumpert.de/html/hoehentraining.html, Zugriff: 16.01.2011 um 19:52

^[7] Kasprak, Tobias, Höhentraining, http://www.dr-gumpert.de/html/hoehentraining.html, Zugriff: 16.01.2011 um 19:52

^[8] de Marées, Horst, Sportphysiologie, S.597

^[9] Swiss Olympic Association (Hrsg.), Ein Höhentrainigshandbuch für die Praxis, http://www.baspo.admin.ch/internet/baspo/de/home/themen/forschung/fachgruppen_sportwissenschaft/fachgruppe_ausdauer.parsys.66035.downloadList.74280.DownloadFile.tmp/alto06dhoehentrainingshandbuch.pdf, S. 20-21, Zugriff: 17.01.2011 um 19:01

^[10] Swiss Olympic Association (Hrsg.), Ein Höhentrainigshandbuch für die Praxis, http://www.baspo.admin.ch/internet/baspo/de/home/themen/forschung/fachgruppen_sportwissenschaft/fachgruppe_ausdauer.parsys.66035.downloadList.74280.DownloadFile.tmp/alto06dhoehentrainingshandbuch.pdf, S. 20-21, Zugriff: 17.01.2011 um 19:01

^[11] Siehe Fußnote „10“, S. 32

^[12] Küpper, Thomas; Ebel, Klaas; Gieseler, Ulf (Hrsg.), Moderne Berg- und Höhenmedizin, S. 161